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可穿戴生物传感器市场前景广阔
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可穿戴生物传感器市场前景广阔可穿戴生物传感器市场前景广阔

由于其对人体生理学信息动态、持续、实时监测的优势,可穿戴设备对人们的日常生活产生了广泛的影响,在健康产业中备受关注。现在已商业化的可穿戴设备主要是心电图和光电体积图,它们分别属于电化学传感器和光学生物传感器。

除这两种类型之外,可穿戴设备中还有一种更有价值的类型——生物传感器。该生物传感器通过无损检测体液生化指标来反映人体生理状态。这种生物标记物主要有汗液、泪液、唾液和间质液,还有体液中的代谢产物、细菌、激素等。

佩带式生物传感器在医学上有广阔的应用前景,但是要实现大规模商业化还需要解决许多问题。这份由美国Nature杂志汇编而成的报告将为你提供关于可穿戴生物传感器的研究现状和发展趋势的信息,它将为你提供更多的信息。

Grand View Research的市场报告显示,2016年全球可穿戴设备市场规模约为1.5亿美元,到2025年有望达到28.6亿美元。这一新的市场规模的很大一部分将来自于可穿戴生物传感器。

虽然可穿戴无创生物传感平台的商业化速度比预期要慢,但随着该技术的不断突破,许多人都对该产品的市场前景充满信心。

当前,可穿戴设备主要使用物理传感器来监测用户的步数、热量消耗和心率等生命特征。由于它的功能从追踪身体活动扩展到关注医疗保健(如糖尿病管理或老年人远程监测等等),所以可穿戴设备也需要创新。

一个典型的生物传感器包括两个基本的功能单位:一个负责生物标记(酶、抗体或DNA)选择性识别的生物受体,以及一个负责将生物识别过程转化成有用信号的物理或化学传感器。近几年来,随着无创采样和监测技术的日趋成熟,用无创可穿戴生物传感器代替常规血液检测已越来越接近现实。该装置具有使用方便,特异性强,成本低,功耗低等优点。

当前可穿戴式生物传感器主要分为三大类:皮肤式生物传感器、眼睛式生物传感器和口腔式生物传感器。

人体表皮可穿戴生物传感器大部分都由皮肤覆盖,在各种可穿戴生物传感器中,通过皮肤与人体接触的表皮可穿戴生物传感器受关注最多。

外层可穿戴生物传感器可以采集皮肤表面的汗液或间质液体,并能实时分析或连续监测其中的生物标记物。这种传感器通常依赖生物受体,通过生物催化和离子识别标记物,并通过光学、电化学或机械等不同的传导方式进行组合。电化学和色差是目前两种主要的传导方式。

现在,表皮可穿戴生物传感器已经开发成功,常见的集成传感器有电子皮肤、临时印花纹身、腕带、贴片或直接嵌入纺织品等。这种一体化的方式保证了传感器在身体运动时与皮肤紧密接触,并能承受机械压力。

眼戴式生物感应器泪液也是一种生物液体,可以用来监测人体的生理状态。眼泪中的生物标记分子直接从血液中扩散出去,加上泪-血闭环,显示出与血压相关标记物质浓度。眼泪是眼睛防污机制的一部分,其组成不如血液复杂,这些特点使其在无创监测和诊断方面更具吸引力。

口罩式生物传感器唾液中的许多生物标记物,通过参与体内血液循环,以细胞运输或细胞间传输的方式进入唾液,使唾液能反映人体生理状态,是一种理想的体液,可以代替血液进行分析。

另外,唾液中蛋白质含量较高,适于检测唾液中与疾病、压力有关的生物标志物,在生物医学及健康监测方面也有重要价值。

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